大肠杆菌异源生产丁醇途径组装和启动子优化及植物乳杆菌电转条件优化

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:saintdong
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丁醇是一种具有多种用途的基础化工原料,也是优质的燃料和燃料添加剂。丁醇常用丙酮丁醇梭菌进行发酵生产。但是其发酵浓度的提高受限于产溶剂梭菌的耐受极限和遗传操作背景复杂,所以需要寻找遗传背景清楚,遗传操作方便以及对丁醇更加耐受的微生物,以其为宿主进行丁醇的异源合成,提高丁醇产物浓度,在工业上降低分离成本。  异源生产丁醇目前在遗传背景清楚的大肠杆菌中研究最广泛,但是并没有精细的启动子调控。本论文中通过DNA assembler方法组装丁醇合成途径,以强启动子Alper PLTetO1或弱启动子Alper BB转录硫解酶,以强启动子Braatseh20或弱启动子Braatsch10转录丁醇合成操纵子,构建4种不同质粒。以AlperPLTet01转录硫解酶,Bmatsch10转录丁醇合成操纵子的组合获得最高的丁醇产量28mg/L,与其它组合相比丁醇产量提高了3~5倍。  乳酸菌是已知丁醇最耐受性的一类菌株,但是其外源DNA导入乳酸菌效率很低,严重制约了遗传操作和分子机制研究。本论文以丁醇耐受的植物乳杆菌WCFS1为基础,研究了电转细胞收获时期、细胞壁削弱剂、电击参数等因素对植物乳杆菌电转化效率的影响,最终利用PEG(聚乙二醇)介导的电转化法,以1%甘氨酸+0.3M蔗糖作为细胞弱化剂,电转参数为电压2kV,电阻400Ω,电容25gF,电转效率由原来的103提高到106。并从实验室的乳酸菌库里筛选得到六株可被电转化的植物乳杆菌。其中两株植物乳杆菌成功导入丁醇合成途径。为进一步在丁醇耐受的乳杆菌中进行丁醇代谢途径改造打下基础。
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